Stalen buispaal: efficiënt in kleine ruimte - GeoTechniek

dat achterblijft in de gezette specie wordt ge -
consumeerd voor de verharding van het beton.
Bleeding en/of ontmenging kan bevorderd
worden door intrillen van de wapening of het te
lang trillen van het beton.
Bleeding kan worden tegengegaan door zo weinig
mogelijk water te gebruiken. Dit kan door bijvoorbeeld
een plastificeerder toe te voegen,
waarbij wordt uitgegaan van specie met een
blanco zetmaat van 100 mm. Ook het toevoegen
van meer fijne delen, zoals bijvoorbeeld fijner
grind (nominaal 16 mm, spramexbeton), vliegas
of een fijner cement, kan de bleeding beperken.
Het intrillen van wapening of het verdichten van
de specie moet waar mogelijk worden vermeden.
Een plastificeerder heeft in dit verband het
nadeel dat er vrij veel lucht in het beton komt
te zitten, wat nadelig is voor de eindsterkte van
het beton.
Uitvoeringsproblemen -
kapot heien van de buis
Het kapot heien van de stalen buis kan verschillende
oorzaken hebben. Het komt in de praktijk
maar zelden voor dat de oorzaak van heischade te
wijten is aan één specifieke factor. In de praktijk
zal meestal een combinatie van meerdere factoren
de oorzaak zijn.
Onvolkomenheden in het basismateriaal
Vaak worden gebruikte stalen buizen toegepast,
bijvoorbeeld van pijpleidingen of gesloopte raffinaderijen.
Deze kunnen aan de buitenzijde niet
zichtbare gebreken vertonen, bijvoorbeeld slijtage
of corrosie. Aan deze buizen is ook vaak gelast.
De invloed hiervan op de staalkwaliteit is
meestal onbekend. Het is niet uitgesloten dat
daardoor restspanningen in de buiswand aan wezig
zijn. De buizen zijn ook vaak roestig, waardoor
zwakke plekken niet opvallen.
Zwaar heiwerk
Hierdoor kan vermoeiing van het materiaal ontstaan,
met brosse breuk als gevolg. Ook kan het
staal van de wand ter plaatse van de heiprop door
de te hoge ketelspanning gaan uitbuiken en daardoor
scheuren. Dit gebeurt vaak indien men niet
tijdig de heiprop ‘ververst’.
Obstakels in de grond
Doordat de voetplaat afschampt op ondergrondse
obstakels, zoals puin, funderingsresten, bomen in
veenlagen, kan de paal verlopen. Dit kan grote
buigspanningen in de buis veroorzaken.
Gebrekkige kwaliteit van de lassen
Hierdoor is er geen goede verbinding tussen de
verschillende buissegmenten. Dit kan worden
veroorzaakt doordat de lassen niet goed zijn inge-
STALEN BUISPAAL: EFFICIËNTE OPLOSSING IN DE KLEINE RUIMTE
brand, waardoor er slechts aan één buis is gelast
of juist een te hoog voltage van het lasapparaat in
combinatie met (te) dunne wanddikte(s), waardoor
de buis wordt doorgelast (het motief om een
hoger voltage toe te passen is om sneller met lassen
klaar te zijn). Door te dikke lassen kunnen ook
hoge restspanningen in de buiswand ontstaan.
Gelaagdheid van de ondergrond
Door het afwisselend gelaagdheid van dicht -
gepakte zandlagen en slappe lagen, kan de buis tijdens
het heien plotseling doorschieten. Dit geeft
grote trekspanningen in de buis, waardoor de buis
net onder of boven een las kan scheuren. In dichtgepakte
zandlagen kan de buis ook worden vastgehouden
(kleef). Ook dit veroorzaakt grote
trekspanningen en vermoeiing tijdens het heien.
Slechte opbouw van de heiprop
Door een te natte heiprop kunnen hoge spatkrachten
in ontstaan, omdat de klap door het aanwezige
water, dat niet samendrukbaar is, direct op de
buiswand wordt overgedragen.
Het niet in één lijn plaatsen en lassen
van de buissegmenten
Excentrische belasting van de buissegmenten leidt
tot een onevenredige spanningsverdeling over de
doorsnede, waardoor de lassen kunnen scheuren.
Verkeerde valhoogte van het heiblok
Als de valhoogte te groot is, dan treden zeer hoge
trekspanningen op in het staal. Ter controle hiervan
kan een eenvoudige berekening worden
gemaakt, die een goede indicatie geeft van de
optredende staalspanning. Deze is afhankelijk van
de valsnelheid, de impedantie van de paal en het
29 GEOTECHNIEK – April 2012
Figuur 1 – Afwerking paalkop met wapeningsnet.
paaloppervlak:
σt = v × Zp / A
De valsnelheid kan worden bepaald uit:
v = c × √ 2 × g × h
Waarin:
c reductiefactor voor aflopen van de trommel
en wrijving van het blok in de buis [-]
g zwaartekrachtsversnelling [m/s2] h valhoogte [m]
De impedantie van de paal kan worden bepaald uit:
Zp = A √ E × ρ
Waarin :
A wand doorsnede van de buis [mm2] (π × (D2 - d2 ) / 4)
E elasticiteitsmodulus [MPa]
(voor staal E = 2,1 × 105 MPa)
ρ volumieke massa van het materiaal
[N/mm3] (voor staal 7,85 N/mm3) Te dicht palenplan
Als palen te dicht op elkaar staan of als tussen bestaande
palen moet worden geheid, treedt een hevige
grondverdichting op, wat leidt tot zwaar
heiwerk. Ook kunnen de palen daardoor van elkaar
weglopen of zelfs naar elkaar toe lopen, waardoor
de buis krom wordt. Ook dit geeft grote heitechnische
problemen, zoals het vastlopen van het
blok in de buis.
Uitvoeringsproblemen; kromme
en/of scheefstaande stalen buispalen
Inwendig geheide stalen buispalen bieden de mogelijkheid
om een eventuele schoorstand en/of
kromming waar te nemen, voorafgaand aan het afwerken
van de paal. Dit in tegenstelling tot andere